(57)【要約】  本発明に係る光センサ回路は、光源（３）からの光が通過する座標検出領域（２）にポインタ（Ｐ）が置かれたときの受光量の変化によって、座標検出領域（２）におけるポインタ（Ｐ）の位置座標を検出する。光源（３）との位置関係により受光量が多い光センサ素子（４１）を備えた第１の光センサ回路は、光センサ素子（４１）の受光感度を決めるしきい値特性を初期化するリフレッシュ信号（ｓｈｉｅｌｄ＿Ａ）が供給される第１の配線を備えている一方、受光量が少ない光センサ素子（４２）を備えた第２の光センサ回路は、光センサ素子（４２）のしきい値特性を初期化するリフレッシュ信号（ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂ）が、リフレッシュ信号（ｓｈｉｅｌｄ＿Ａ）とは独立して供給される第２の配線を備えている。
2011070878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する座標検出領域に検出対象物が置かれたときの受光量の変化によって、上記座標検出領域における検出対象物の位置座標を検出する光センサ回路であって、
第１の光センサ素子を備えた第１の光センサ回路と、
第２の光センサ素子を備えた第２の光センサ回路と、
上記第１の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を初期化する第１の制御信号が供給される第１の配線と、
上記第２の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を初期化する第２の制御信号が、上記第１の制御信号とは独立して供給される第２の配線とを備えたこと
を特徴とする光センサ回路。
【請求項２】
上記光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、上記第１の光センサ素子と、上記第２の光センサ素子とは、受光量が互いに異なること
を特徴とする請求項１に記載の光センサ回路。
【請求項３】
上記第１の光センサ素子の上記受光量が、上記第２の光センサ素子の上記受光量より大きい場合、上記第１の制御信号の強度が上記第２の制御信号の強度より大きく設定されていること
を特徴とする請求項２に記載の光センサ回路。
【請求項４】
上記第１の光センサ素子および上記第２の光センサ素子は、それぞれ、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極およびバックゲート電極を備え、上記ソース電極と上記ゲート電極とが接続された薄膜トランジスタであり、
上記第１の配線は、上記第１の光センサ素子のバックゲート電極に接続され、
上記第２の配線は、上記第２の光センサ素子のバックゲート電極に接続されていること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光センサ回路。
【請求項５】
二次元座標と対応付けされる座標検出領域と、
上記座標検出領域の一辺縁部に、所定間隔を置いて配置された２つの光源と、
上記一辺縁部を除いて、上記座標検出領域の周縁部に規則的に配置された複数の光センサ素子とを備え、
上記光センサ素子は、請求項１から４のいずれか１項に記載の上記第１の光センサ回路を構成する上記第１の光センサ素子、および上記第２の光センサ回路を構成する上記第２の光センサ素子を備えていること
を特徴とする二次元座標検出装置。
【請求項６】
上記第１の光センサ素子は、上記２つの光源が配置された上記一辺縁部と対向関係にある他の辺縁部に配置され、
上記第２の光センサ素子は、上記２つの光源が配置された上記一辺縁部と対向関係にない更に他の辺縁部に配置され、
上記第１の光センサ素子に供給される上記第１の制御信号の強度は、上記第２の光センサ素子に供給される上記第２の制御信号の強度より大きいこと
を特徴とする請求項５に記載の二次元座標検出装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の二次元座標検出装置を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
光が通過する座標検出領域に検出対象物が置かれたときの受光量の変化によって、上記座標検出領域における検出対象物の位置座標を検出する光センサ回路に備えられた光センサ素子のリフレッシュ駆動方法であって、
上記光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、受光量が互いに異なる、上記光センサ素子としての第１の光センサ素子および第２の光センサ素子に対して、上記受光量の違いに応じて強度の異なる制御信号を印加することによって、第１の光センサ素子および第２の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を同じ初期特性に近づけるように初期化すること
を特徴とする光センサ素子のリフレッシュ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
主として、本発明は、光学式の二次元座標検出装置と、その二次元座標検出装置に備えられ、二次元座標検出装置に接近したポインタの座標位置を光学的に検出する光センサ回路と、その光センサ回路に備えられた光センサ素子のしきい値特性を初期化するリフレッシュ駆動方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（タッチパネル）
従来、指や入力用のペンなどのポインタで表示パネルの表面を触れると、その触れた位置を検出することができるタッチパネル（座標センサ）機能を備えた表示装置が知られている。このような表示装置としては、いわゆる抵抗膜方式や、あるいは静電容量方式等のタッチパネルを用いた表示装置が主流に用いられていた。【０００３】
しかしながら、このような表示装置においては、例えば、特殊な、位置検出用のパネルを必要とするため、装置全体が厚くなるという問題や、このようなタッチパネルを表示装置の画面に設けることによって、視認性が低下するという問題が生じていた。【０００４】
（光学方式の座標検出装置１）
そこで、近年では、そのようなタッチパネルを必要としない光学方式の座標検出装置が開発されている。この座標検出装置は、前述の抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルに代えて、光源と、光源からの光を、ポインタが遮ったどうかを検出することによって、ポインタの位置情報を出力するフォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子（光センサ素子）とを表示パネルに備えている。【０００５】
その具体例は、例えば、下掲の特許文献１に開示されている。図１５に示すように、特許文献１に開示された光デジタイザ７０は、検出面７１上において指示体７２の指示位置座標を検出することができる。そのために、光デジタイザ７０は、光線を発するためのＬＥＤ７３と、前記検出面７１の周囲の少なくとも３辺を包囲するように設けられ、ＬＥＤ７３から発せられた光線を再帰反射する再帰反射部材７４と、再帰反射部材７４から再帰反射された光線を利用して、指示体７２を撮像し電気信号に変換するためのリニアイメージセンサ７５と、リニアイメージセンサ７５に結像するための結像レンズ７６とを備えている。【０００６】
上記ＬＥＤ７３、リニアイメージセンサ７４および結像レンズ７５から構成された検出ユニットが、検出面７１を形成する透明な入力平面板７７と同一平面上の２箇所に配置されている。【０００７】
なお、図１６に示すように、検出面７１の下に、表示面を持つ表示装置７８を設けることにより、タッチパネル付表示装置を実現している。【０００８】
上記の構成において、ＬＥＤ７３から発せられた光線が検出面７１の周辺に設けられた再帰反射部材７４に当たると、その再帰反射特性によって、そこに入射した光が入射した方向へまっすぐに戻るように反射する。指示体７２が検出面７１に置かれた場合は、指示体７２によって光が遮断されるので、リニアイメージセンサ７５では、ＬＥＤ７３に対する指示体７２の方向を反映した影ができる。この影の方向をリニアイメージセンサ７５で撮像し、電気信号に変換することを左右の検出ユニットで行なう。さらに、これらの電気信号を三角測量の原理を用いて演算処理することにより、指示体７２の指示位置座標を検出することができる。【０００９】
（光学方式の座標検出装置２）
一方、下掲の特許文献２には、光マトリクス方式の光学式座標読み取り装置が開示されている。具体的には、長方形状の座標検出領域を挟んで、対向する１組の辺の一方の辺に、光源として、発光ダイオード等の赤外光発光素子が一定間隔毎に配列され、他方の辺に、受光部として、フォトトランジスタ等の赤外光受光素子が一定間隔毎に配列されている。また、対向するもう１組の辺にも、上記光源と受光部とが、同様に配置されている。【００１０】
この構成では、各赤外光発光素子から射出され、座標検出領域を介して各赤外光受光素子に向けて直進する直進光路上の赤外光が、指等により遮光されると、受光部において照度の変化が生じる。この照度の変化に基づく統計処理が施され、指等で指定した座標検出領域上の位置が、受光部における赤外光量全体の分布から算出される平均座標（Ｘ、Ｙ）として認識される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００１−２９０６０２（２００１年１０月１９日公開）」
【特許文献２】日本国公開実用新案公報「実開平６−７５０３５（１９９４年１０月２１日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、三角測量の原理を用いて座標を特定する特許文献１の座標検出装置に、特許文献２に開示されたような光マトリクス方式を適用した座標検出装置を考えることが可能である。【００１３】
この場合、２つのＬＥＤ７３をそのままとし、リニアイメージセンサ７５、再帰反射部材７４および結像レンズ７６を設けずに、再帰反射部材７４を設けていた３辺に、フォトトランジスタ等の光センサ素子を一定間隔で配列することによって、三角測量の原理を用いた光マトリクス方式の座標検出装置が考えられる。【００１４】
しかしながら、この思考上の構成を本願発明者グループが検討した結果、以下のような問題が生じることを見出した。【００１５】
すなわち、光源と光センサ素子との位置関係によって、３辺に配列された光センサ素子の受光量がばらつくという問題が生じる。この受光量のばらつきは、光センサ素子を構成するフォトトランジスタのしきい値特性のばらつきを生む。この結果、しきい値特性のばらつきが受光時間の累積と伴に大きくなるので、光センサ素子の受光感度に不一致が生じ、位置検出の精度が時間と伴に劣化するという問題を招く。【００１６】
以下、図４を参照して、上記の問題をより具体的に説明する。図４に示すように、長方形の座標検出領域のコーナーＡおよびコーナーＢに、ＬＥＤ等の光源が１つずつ配置され、複数の光センサ素子が、Ａ側短辺、Ｂ側短辺および長辺に沿って配列されているとする。【００１７】
この場合、コーナーＡの光源から、光は鋭角θＡの範囲で扇状に出射されるため、コーナーＡの光源から最短距離で、光が照射される光センサ素子の位置は、コーナーＡとＡ側短辺上で対をなすもう１つのコーナーに近接した位置Ｃになる。【００１８】
また、コーナーＢの光源からも同じように光が出射されるため、コーナーＢの光源から最短距離で、光が照射される光センサ素子の位置は、コーナーＢとＢ側短辺上で対をなすもう１つのコーナーに近接した位置Ｄになる。【００１９】
一方、コーナーＡの光源から出射された光は、Ａ側短辺に沿って配列された光センサ素子によってほとんど受光されず、同様に、コーナーＢの光源から出射された光は、Ｂ側短辺に沿って配列された光センサ素子によってほとんど受光されない。【００２０】
したがって、２つの光源が配置された長辺に対向した長辺に沿って配列された光センサ素子の受光量は、Ａ側短辺およびＢ側短辺に沿って配列された光センサ素子の受光量より、総じて大きくなる。この結果、長辺側の光センサ素子のしきい値は、Ａ側短辺の光センサ素子およびＢ側短辺の光センサ素子のしきい値より、シフトしやすくなる。【００２１】
さらに、２つの光源をパルス列の駆動電流によって点滅させた場合、その点滅が２つの光源において交互に行われるなら、各短辺での照射時間は、長辺での照射時間の半分になる。また、その点滅が２つの光源において同期して同時に行われるなら、短辺側の光センサ素子の受光量は、長辺側の光センサ素子の受光量の約半分になる。このため、各短辺に沿って配列された光センサ素子のしきい値がシフトする現象は、長辺側の光センサ素子と比べて、一層抑制される。この結果、しきい値のシフトのばらつきがさらに広がってしまう。【００２２】
上記の問題点に鑑み、本発明は、光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、受光量が異なる光センサ素子を座標検出に用いた座標検出装置に関して、上記光センサ素子のしきい値特性のばらつきを抑制することができる光センサ回路を提供するとともに、この光センサ回路を搭載した二次元座標検出装置および情報処理装置と、光センサ素子のリフレッシュ駆動方法とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係る光センサ回路は、上記の課題を解決するために、
(1)光が通過する座標検出領域に検出対象物が置かれたときの受光量の変化によって、上記座標検出領域における検出対象物の位置座標を検出する光センサ回路であって、
(2)第１の光センサ素子を備えた第１の光センサ回路と、
(3)第２の光センサ素子を備えた第２の光センサ回路と、
(4)上記第１の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を初期化する第１の制御信号が供給される第１の配線と、
(5)上記第２の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を初期化する第２の制御信号が、上記第１の制御信号とは独立して供給される第２の配線とを備えたこと
を特徴とする。【００２４】
上記の構成において、第１の光センサ素子のしきい値特性と、第２の光センサ素子のしきい値特性とが、何らかの原因によって互いに異なる状態になると、各光センサ素子の受光感度が不一致になるため、同じ受光量に対して同じ強度の検出信号を出力することができなくなる。この場合には、光センサ回路が期待された動作を行なうことができない。【００２５】
上記の構成によれば、このようなしきい値特性のばらつきが発生したとしても、第１の光センサ素子と第２の光センサ素子とに、それぞれ、第１の配線および第２の配線を介して、第１の制御信号と第２の制御信号とを独立して供給することができる。したがって、第１の光センサ素子および第２の光センサ素子のしきい値特性の違いに応じて、強度を変えた異なる制御信号を、各光センサ素子に独立して供給することができる。【００２６】
これにより、各光センサ素子のしきい値特性のばらつきを容易かつ的確に抑制することができる。また、各光センサ素子の受光感度を容易に一致させることができる。【００２７】
また、受光量によらず、各光センサ素子のしきい値特性を一律に初期化すると、しきい値のシフトの量が小さい光センサ素子に対して、過度の初期化を行ってしまう場合がある。しかし、本発明によれば、そのような過度の初期化を防止する効果も得られる。以上の結果、本発明の光センサ回路は、精度の良い検出動作を行うことができる。【００２８】
本発明に係る二次元座標検出装置は、
(1)二次元座標と対応付けされる座標検出領域と、
(2)上記座標検出領域の一辺縁部に、所定間隔を置いて配置された２つの光源と、
(3)上記一辺縁部を除いて、上記座標検出領域の周縁部に規則的に配置された複数の光センサ素子とを備え、
(4)上記光センサ素子は、上記第１の光センサ回路を構成する上記第１の光センサ素子、および上記第２の光センサ回路を構成する上記第２の光センサ素子を備えていること
を特徴とする。【００２９】
上記のように、座標検出領域の一辺縁部に、所定間隔を置いて配置された２つの光源と、上記一辺縁部を除いて、上記座標検出領域の周縁部に規則的に配置された複数の光センサ素子とを備えた構成では、光源と光センサ素子との距離、あるいは、光源が出射する光が座標検出領域において形成する照度分布と光センサ素子との位置関係などが、座標検出領域の周縁部上での位置によって多様に変化する。【００３０】
そうすると、上記周縁部における第１の光センサ素子の位置と、第２の光センサ素子の位置とは同じではないから、第１の光センサ素子の受光状態と第２の光センサ素子の受光状態とが異なる場合がある。この場合、上記構成を有した二次元座標検出装置では、第１の光センサ素子のしきい値特性と第２の光センサ素子のしきい値特性との間に、不一致が生じる。【００３１】
この生じたしきい値特性の不一致を、既に説明した光センサ回路の構成によって解消することができる。したがって、上記構成を備えた二次元座標検出装置は、検出精度を常に高く維持することができるので、常に正確な二次元座標を検出することができる。【００３２】
また、上記構成を備えた二次元座標検出装置を情報処理装置に搭載することによって、座標位置を指定するユーザの操作に対して、誤動作をしない使い勝手の良い情報処理装置を提供することができる。このような情報処理装置としては、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ノート型またはデスクトップ型のコンピュータ、並びにＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）および自動券売機のように、ユーザが表示画面から指示等を入力するためのユーザインタフェースを備えた装置などを挙げることができる。【００３３】
さらに、通信ネットワークを利用して、表示内容をリアルタイムに書き換えることができ、その表示内容に基づいた何らかの入力等を、ユーザが表示画面から行うことのできるデジタルサイネージ（電子広告ボード、電子掲示板、電子案内板、電子情報ボードなどを含む）に、上記情報処理装置を適用することができる。【００３４】
本発明に係る光センサ素子のリフレッシュ駆動方法は、上記の課題を解決するために、光が通過する座標検出領域に検出対象物が置かれたときの受光量の変化によって、上記座標検出領域における検出対象物の位置座標を検出する光センサ回路に備えられた光センサ素子のリフレッシュ駆動方法であって、上記光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、受光量が互いに異なる、上記光センサ素子としての第１の光センサ素子および第２の光センサ素子に対して、上記受光量の違いに応じて強度の異なる制御信号を印加することによって、第１の光センサ素子および第２の光センサ素子の受光感度を決めるしきい値特性を同じ初期特性に近づけるように初期化することを特徴とする。【００３５】
これにより、既に説明したとおり、受光量の違いが引き起こす光センサ素子のしきい値特性のばらつきを、受光量の違いに応じて強度の異なる制御信号によって、抑制することができる。したがって、光センサ回路に、精度の良い検出動作を行わせることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る光センサ回路は、以上のように、異なる光センサ回路にそれぞれ備えられた異なる光センサ素子に対して、しきい値特性を初期化する制御信号を独立して供給する配線を備えているので、各光センサ素子のしきい値特性のばらつきを容易かつ的確に抑制することができるという効果を奏する。【００３７】
また、本発明に係る光センサ素子のリフレッシュ駆動方法は、以上のように、光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、受光量が互いに異なる、複数の光センサ素子に対して、受光量の違いに応じて強度の異なる制御信号を印加するので、各光センサ素子のしきい値特性を同じ初期特性に近づけるように初期化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る二次元座標検出装置の構成を概略的に示す模式的平面図である。
【図２】上記二次元座標検出装置を備えた情報処理装置の表示部を模式的に示す平面図である。
【図３】上記情報処理装置の断面の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】長方形の座標検出領域のコーナーに光源が配置されている場合に、光源が出射する光の拡がり角を示す説明図である。
【図５】長方形状の座標検出領域のコーナーの１つにＬＥＤを配置して光らせたときに、座標検出領域の照度分布を測定した結果を示す図である。
【図６】光センサ素子の構成を示す断面図である。
【図７】上記光センサ素子と、これに接続された他の回路素子および各種配線とを備えた光センサ回路の構成を示す回路図である。
【図８】ｎ個の上記光センサ回路を１ブロックとするｍ個のブロックを、各種配線に対して、並列接続した構成を示すブロック図である。
【図９】光センサ回路の動作に関わる各種信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】光センサ素子のしきい値特性を初期化するシミュレーションにおいて、光センサ素子の各電極に印加する電圧値を示す説明図である。
【図１１】長辺側の光センサ素子に光が照射された場合に、しきい値特性がシフトする様子を示すグラフである。
【図１２】光の照射後に、リフレッシュ動作を実行することによって、長辺側の光センサ素子のしきい値特性を初期化した様子を示すグラフである。
【図１３】短辺側の光センサ素子に光が照射された場合に、しきい値特性がシフトする様子を示すグラフである。
【図１４】光の照射後に、リフレッシュ動作を実行することによって、短辺側の光センサ素子のしきい値特性を初期化した様子を示すグラフである。
【図１５】従来の二次元座標検出装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図１６】図１５に示す二次元座標検出装置の構成を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００４０】
初めに、本発明が着目した前述の課題を解決する構成の要点を説明する。
【００４１】
（二次元座標検出装置の構成の概要）
図１は、本発明に係る二次元座標検出装置の構成を概略的に示す模式的平面図である。図１に示すように、二次元座標検出装置の基板領域１には、二次元座標と対応付けされる座標検出領域２が設けられ、座標検出領域２の周囲は、光源３、光センサ素子４を備えた光センサ回路、および各種配線を設けるための周縁部となっている。
【００４２】
上記周縁部のうち、座標検出領域２の一辺縁部に、所定間隔を置いて２つの光源３が配置されている。また、座標検出領域２の上記一辺縁部を除いた周縁部には、複数の光センサ素子４が規則的に配置されている。このような二次元座標検出装置の形式は、光マトリクス（ＬＭ；Ｌｉｇｈｔ  Ｍａｔｒｉｘ）方式と呼ばれている。
【００４３】
（座標検出方法の概要）
座標検出領域２内の特定位置を指し示す人の指または入力用ペンなどのポインタＰ（検出対象物）が、光が通過する座標検出領域２上に接近または接触することにより、光源３から出射された光の光路上に置かれると、一方の光源３とポインタＰとを結ぶ線上に位置した光センサ素子４Ａが遮光状態となる。この結果、光センサ素子４Ａの検出出力が変化する。同様に、他方の光源３とポインタＰとを結ぶ線上に位置した光センサ素子４Ｂも遮光状態となるので、その検出出力が変化する。
【００４４】
２つの光源３が配置された上記一辺縁部を底辺とするように、２つの光源３とポインタＰとが形作る三角形において、上記底辺に対してポインタＰが作る２つの角αおよびβを、光センサ素子４の検出出力の変化を解析することによって求める。これにより、ポインタＰの二次元座標は、予めわかっている２つの光源３間の距離と、上記角αおよびβとを用いて、三角測量の原理に従って求められる。
【００４５】
（解決すべき問題点の再確認）
ここで、図４を参照して既に説明した現象が問題となる。すなわち、長方形の座標検出領域のコーナーＡおよびコーナーＢに、ＬＥＤ等の光源が１つずつ配置され、複数の光センサ素子が、Ａ側短辺、Ｂ側短辺および長辺の３辺に沿って配列されている場合、２つの光源が配置された長辺に対向した長辺に沿って配列された光センサ素子（以下、長辺側の光センサ素子と呼ぶことがある）の受光量は、Ａ側短辺およびＢ側短辺に沿って配列された光センサ素子（以下、短辺側の光センサ素子と呼ぶことがある）の受光量より、総じて大きくなる。
【００４６】
この説明を図１にあてはめると次のようになる。２つの光源３が配置された上記一辺縁部と対向関係にある辺縁部に、図１の左右方向であるＸ方向に沿って配置された光センサ素子４の１つを光センサ素子４１（第１の光センサ素子）とし、上記一辺縁部および対向する辺縁部以外の辺縁部、すなわち、上記一辺縁部と対向関係に無い辺縁部に、Ｘ方向に垂直なＹ方向に配置された光センサ素子４の１つを光センサ素子４２（第２の光センサ素子）とすると、光センサ素子４１の受光量は、光センサ素子４２の受光量より大きい。
【００４７】
このため、光センサ素子４１の受光感度を決めるしきい値は、光センサ素子４２のしきい値よりシフトしやすくなる。つまり、光センサ素子４のしきい値特性が、光センサ素子４と、位置を固定された光源３との位置関係に依存してばらつきを持つことになる。こうなると、光センサ素子４の受光感度がばらつくため、光源３の出射光を受光したかしなかったかを正確に検出することができなくなる。この結果、正確な二次元座標の検出が困難になる。
【００４８】
（光センサ回路の構成の概要）
そこで、本発明に係る光センサ回路は、しきい値特性のばらつきを解消する構成として、光センサ素子４１および光センサ素子４２のしきい値のシフト量に応じて、しきい値を初期化して等しく、あるいはほぼ等しくすることができる制御信号を、光センサ素子４１および光センサ素子４２のそれぞれに独立して供給することができる配線を備えている。
【００４９】
より具体的には、図１に示すように、光センサ素子４１を含むＸ方向に配列された光センサ素子４のアレイに対して、第１の制御信号としてのリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａを供給する第１の配線と、光センサ素子４２を含むＹ方向に配列された光センサ素子４のアレイに対して、第２の制御信号としてのリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂを供給する第２の配線とが設けられている。なお、第２の配線は、Ｙ方向に配列された上記アレイと平行に対向するもう１列のアレイに対しても同様に設けられている。
【００５０】
これらの第１の配線および第２の配線のほかに、上記周縁部には、光センサ素子４にリセット信号ｒｓｔを供給する配線、光センサ素子４から検出信号を読み出すために、光センサ素子４に読出信号ｒｗを供給する配線、光センサ素子４の上記検出信号を出力信号Ｖｏｕｔとして取り出すための配線とが設けられている。
【００５１】
（情報処理装置の構成）
なお、二次元座標検出装置は、図３に情報処理装置１１の断面の構成を模式的に示すように、情報を表示する機能を備えた表示パネル１０と一体化され、情報処理装置１１の一要素として用いられることが多い。表示パネル１０が、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルのように、画素の表示を駆動するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１２のようなスイッチング素子を備えている場合、スイッチング素子のゲートをオンオフする駆動信号を、ゲートドライバからスイッチング素子に供給する走査配線（図１に示す表示用ゲート）や、スイッチング素子を介して、表示する情報に基づいた電圧を、ソースドライバから画素に供給するソース配線などが設けられている。
【００５２】
（表示部の具体的な構成）
図２は、上記情報処理装置１１の表示部を模式的に示す平面図であり、図３は、上記情報処理装置の断面の構成を模式的に示す断面図である。図２および図３に示すように、二次元座標検出装置の基板をなす透明板１３の表面上であって、座標検出領域２の一辺縁部に、２つの光源３が取り付けられている。光源３には、例えば、赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｏｄｅ）、近赤外ＬＥＤ、白色ＬＥＤなどを用いることができる。
【００５３】
透明板１３の下方には、上記表示パネル１０が配置されている。光センサ素子４および光センサ回路に関わる各種配線は、表示パネル１０の基板１４に設けられている。光センサ素子４は、座標検出領域２が長方形状の場合、２つの光源３が配置された一辺を除く三辺に沿って規則的に配列され、ラインセンサ４０を構成している。
【００５４】
また、ラインセンサ４０の直上であって、透明板１３の表面上には、光源３から出射された光の進路をラインセンサ４０へ向かう進路に変更する光路変更用の光学系（プリズムなど）が設けられている。このように、光センサ回路を内蔵した表示パネル１０の上に、光源３および光学系を搭載した透明板１３を配置することによって、情報処理装置１１の薄型化が可能になる。
【００５５】
なお、基板１４上における光源３が配置された側の端部領域には、上記光センサ回路および上記スイッチング素子などに関わる各種配線と、各種配線のそれぞれに対応した信号を送り込む外部回路とを接続するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１５およびコネクタ１６が設けられている。
【００５６】
光センサ回路を構成する各種素子および各種配線を、基板１４上にモノリシックに形成することによって、各種素子および各種配線を設けるための額縁領域を狭くすることができる。
【００５７】
（光センサ素子の構成）
図６は、光センサ素子４の構成を示す断面図である。光センサ素子４の基本部分は、逆スタガ型の薄膜トランジスタである。ボトム側（図３の基板１４側）のゲート電極４ａを覆う層間絶縁膜４ｂの上に、半導体層４ｃが形成され、半導体層４ｃ上に、受光部となる間隙（開口部）を介してソース電極４ｄとドレイン電極４ｅとが、同じ層において対向して形成されている。さらに、この基本部分の構成に加えて、半導体層４ｃ、ソース電極４ｄおよびドレイン電極４ｅを覆う層間絶縁膜４ｆの上に、バックゲート電極４ｇが設けられている。なお、薄膜トランジスタの受光部へ光を透過させることができるように、バックゲート電極４ｇは透明材料からなっている。
【００５８】
また、後述するように、光センサ素子４は、ゲート電極４ａとソース電極４ｄとが電気的に接続されたダイオード構造を持つフォトダイオードとして構成されている。
【００５９】
なお、光センサ素子４を構成する薄膜トランジスタは、逆スタガ型に限定されず、正スタガ型でもよい。正スタガ型の場合には、バックゲート電極４ｇはボトム側に形成される。
【００６０】
（光センサ回路の構成）
図７は、光センサ素子４と、これに接続された他の回路素子および各種配線とを備えた光センサ回路５０の構成を示す回路図である。ただし、図７は、ｎ個の光センサ回路５０が、各種配線に対し並列接続された構成を示している。このｎ個の光センサ回路５０は、図８を参照して後述するように、ｍ個のブロックの１つに対応している。
【００６１】
以下、ｎ番目の光センサ回路５０の詳細構成を説明する。光センサ素子４(n)のバックゲート電極４ｇ（図６）には、上記第１の配線または第２の配線としての配線Ｖshieldが接続されている。
【００６２】
なお、光センサ回路５０が、図１の左右方向であるＸ方向に沿って配置されたラインセンサを構成している場合には、第１の光センサ回路に相当するので、配線Ｖshieldは、前記リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａを供給する第１の配線に相当する。一方、光センサ回路５０が、図１の上下方向であるＹ方向に沿って配置されたラインセンサを構成している場合には、第２の光センサ回路に相当するので、配線Ｖshieldは、前記リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂを供給する第２の配線に相当する。
【００６３】
また、光センサ素子４(n)のゲート電極４ａ（図６）には、前記リセット信号ｒｓｔを供給する配線RST(n)が接続されている。
【００６４】
光センサ素子４(n)のドレイン電極４ｅ（図６）は、薄膜トランジスタのＴｒ１(n)のゲート電極に接続され、さらに、Ｔｒ１(n)のゲート電極には、容量ｃ(n)の一端子が接続されている。なお、ドレイン電極４ｅ、Ｔｒ１(n)のゲート電極および容量ｃ(n)の一端子同士の接続点のことを、ノードNet_Aと呼ぶ。
【００６５】
さらに、容量ｃ(n)の他端子には、配線CSが接続されている。配線CSには、容量ｃ(n)を介して、センシング時にノードNet_Aの電圧を保持するための一定電圧（例えば０Ｖ）が印加される。また、光センサ素子４(n)をリフレッシュするとき、バックゲート電極４ｇとドレイン電極４ｅとの間に電位差を作るために、配線CSにもリフレッシュを補助する信号を印加し、配線Ｖshieldに印加するリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａまたはｓｈｉｅｌｄ＿Ｂの強度を調整できるようになっている。この点については、後で詳述する。
【００６６】
なお、上記Ｘ方向に配列された光センサ回路５０（長辺側）に接続された配線CSのことを配線CS1とし、上記Ｙ方向に配列された光センサ回路５０（短辺側）に接続された配線CSのことを配線CS2とする。
【００６７】
上記容量ｃ(n)は、ノードNet_Aに必要な大きさの容量に応じて設けられ、ノードNet_Aを含む配線の容量のみで充分である場合には、さらなる容量を別に形成する必要はない。また、容量ｃ(n)は、ノードNet_Aを含む配線と他の配線との間の寄生容量でも形成可能である。
【００６８】
一方、Ｔｒ１(n)のソース電極には、配線Vsが接続されている。配線Vsには、光センサ素子４(n)が光を検出したときに、一定電圧の前記出力信号Ｖｏｕｔを出力できるようにするための一定の直流電圧（例えば５Ｖ）が印加される。
【００６９】
続いて、Ｔｒ１(n)のドレイン電極には、Ｔｒ２(n)のソース電極が接続され、Ｔｒ２(n)のドレイン電極には、配線Vout(1)が接続されている。配線Vout(1)は、上記出力信号Ｖｏｕｔに基づいて二次元座標を演算によって求める演算回路系に接続されている。
【００７０】
最後に、Ｔｒ２(n)のゲート電極には、配線RW(n)が接続されている。配線RW(n)には、光センサ回路５０から上記出力信号Ｖｏｕｔを出力させるために、前記読出信号ｒｗとしての一定電圧（例えば２１Ｖ）が印加される。
【００７１】
なお、ｎ個の光センサ回路５０にそれぞれ備えられたＴｒ２(1)〜Ｔｒ２(n)のドレイン電極は、全て、同じ配線Vout(1)に接続され、ｎ個の光センサ回路５０にそれぞれ対応する配線RW(1)〜配線RW(n)を介して、時系列で印加される読出信号ｒｗによって、各光センサ回路５０の出力信号Ｖｏｕｔが順次、配線Vout(1)に出力される。
【００７２】
また、Ｔｒ１(n)およびＴｒ２(n)は遮光され、光センサ素子４(n)のみに光が当たるようになっている。
【００７３】
（光センサ回路のブロック構成）
図８は、ｎ個の光センサ回路５０を１つのブロックとみなし、ｍ個のブロックＢ(1)〜Ｂ(m)を、配線Vout(1)〜Vout(m)、配線RST(1)〜RST(n)および配線RW(1)〜RW(n)に対して、並列接続した構成を示すブロック図である。
【００７４】
なお、ブロックＢ(1)〜Ｂ(m)は、長方形のある辺（短辺または長辺）に沿って直線状に配列されたｎ×ｍ個の光センサ回路５０をｍ個のブロックに分けたものである。
【００７５】
配線Vout(1)〜Vout(m)は、ブロックＢ(1)〜Ｂ(m)に１つずつ対応して設ければよく、また、例えば配線RST(n)および配線RW(n)は、ブロックＢ(1)〜Ｂ(m)に対して共通化されている。したがって、図８の構成は、配線数を減らすのに有効である。
【００７６】
（光センサ回路の動作）
図９は、光センサ回路５０の動作に関わる各種信号を示すタイミングチャートである。
【００７７】
（１）まず、図９の（ｉ）に示す時刻ｔ１（センシング動作の開始時）にて、図９の（ｂ）に示すように、例えばローレベルが−１０Ｖ、ハイレベルが＋２１Ｖとなるパルス状のリセット信号ｒｓｔ(n)を、光センサ素子４(n)のゲート電極４ａに印加する。これによって、ダイオード構造の光センサ素子４(n)は導通（ＯＮ）するので、図９の（ｈ）に示すように、ノードNet_Aが＋２１Ｖに充電され、初期化される。なお、センシング動作の期間中、前記配線CS1および配線CS2の電圧は一定（例えば０Ｖ）に維持されている。
【００７８】
この結果、ノードNet_Aにゲート電極が接続されたＴｒ１(n)がＯＮになる。
【００７９】
（２）一方、ノードNet_Aの電圧を初期化した後、リセット信号ｒｓｔ(n)の電圧は−１０Ｖに降下するので、光センサ素子４(n)は非導通状態（ＯＦＦ）となる。
【００８０】
（３）この状態で、光センサ素子４(n)が、光を受けない暗状態になったとする。この暗状態は、図１を参照して説明したように、座標検出領域２にポインタＰが置かれた結果、光センサ素子４Ａまたは光センサ素子４Ｂに、光源３からの光が届かなくなった状態である。
【００８１】
光センサ素子４(n)が暗状態のとき、光センサ素子４(n)において、ノードNet_Aから配線RST(n)に向かって流れるリーク電流は、ほとんど無いか、小さいので、ノードNet_Aの電圧降下もほとんど無いか、小さい。この結果、Ｔｒ１(n)は一定期間、ＯＮ状態を保持する。
【００８２】
（４）上記一定期間中に、光センサ回路５０の光検出状態を読み出す読み出し期間を設ける。すなわち、時刻ｔ２にて、図９の（ａ）に示すように、例えばローレベルが−１０Ｖ、ハイレベルが＋２１Ｖとなるパルス状の読出信号ｒｗ(n)を、Ｔｒ２(n)のゲート電極に印加する。
【００８３】
この結果、Ｔｒ２(n)が読み出し期間の間、ＯＮになるので、図９の（ｇ）に示すように、配線Vsに印加されている直流電圧（例えば５Ｖ）が、Ｔｒ１(n)およびＴｒ２(n)を介して、出力信号Ｖｏｕｔとなって、配線Vout(1)に出力される。
【００８４】
すなわち、光センサ回路５０は、光センサ素子４(n)がポインタＰによって遮光されたとき、ポインタＰを検出したことを示す出力信号Ｖｏｕｔを出力する。
【００８５】
（５）上記暗状態とは逆に、上記（２）でノードNet_Aの電圧を初期化した状態で、光センサ素子４(n)が、光を受けた明状態になっていたとする。この明状態は、いうまでもなく、座標検出領域２にポインタＰが置かれていないか、あるいは、ポインタＰが置かれていたとしても、光源３からの光が遮光されず、光センサ素子４が受光し続けた状態である。
【００８６】
光センサ素子４(n)が明状態のとき、光センサ素子４(n)においては、その受光量を反映した大きさを持つリーク電流が、ノードNet_Aから配線RST(n)に向かって流れるので、ノードNet_Aの電圧は、図９の（ｈ）に示すように、徐々に降下する。その降下量は、受光量に応じて定まる。ノードNet_Aの電圧が降下することにより、Ｔｒ１(n)はＯＮからＯＦＦに切り換わる。
【００８７】
（６）そうすると、Ｔｒ１(n)がＯＦＦなので、上記読み出し期間に、図９の（ｉ）に示す時刻ｔ３にて、図９の（ａ）に示す＋２１Ｖの読出信号ｒｗ(n)を、Ｔｒ２(n)のゲート電極に印加しても、図９の（ｇ）に示すように、配線Vsに印加されている直流電圧は、配線Vout(1)に出力されない。
【００８８】
すなわち、光センサ回路５０は、光センサ素子４(n)が受光している場合には、出力信号Ｖｏｕｔをローレベルに維持する。
【００８９】
ここで、光センサ素子４(n)のしきい値が、後で図１１を参照して説明するように、光の照射の影響が累積されて＋方向にシフトすると、光センサ素子４(n)の出力が下がるため、＋２１Ｖのリセット信号ｒｓｔ(n)をゲート電極４ａに印加しても、ノードNet_Aの電圧が＋２１Ｖまで到達しなくなる。さらに、光センサ素子４(n)のしきい値が＋方向にシフトすると、Ｔｒ１(n)がＯＮしなくなるため、配線Vsに印加されている直流電圧は、配線Vout(1)に出力されなくなる。すなわち、この場合には、暗状態であるにもかかわらず、明状態と同じく光センサ回路５０が検出信号を出力しないことになるため、光センサとして機能しなくなる。
【００９０】
（７）次に、上記読み出し期間の後に、光センサ素子４(n)のしきい値を初期化するためのリフレッシュ期間を設け、リフレッシュ動作を行う。リフレッシュ動作においては、＋２１Ｖのリセット信号ｒｓｔ(n)を、光センサ素子４(n)のゲート電極４ａに印加すると同時に、バックゲート電極４ｇとドレイン電極４ｅとの間に電位差を作る。例えば、光センサ素子４(n)のしきい値が＋方向にシフトする場合には、ゲート電極４ａに＋電圧を印加して光センサ素子４(n)をオン状態にし、バックゲート電極４ｇにマイナス電圧を印加し、ドレイン電極４ｅに＋電圧を印加することによって電位差を作る。この電位差が大きいほど、しきい値特性を初期状態に戻す効果は大きくなる。
【００９１】
バックゲート電極４ｇとドレイン電極４ｅとの間に、必要な電位差を作るために、光センサ素子４(n)のバックゲート電極４ｇに、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄを印加する。このとき、光センサ素子４と光源３との配置関係によって生じる、光センサ素子４の受光量のばらつきに応じて、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄの電圧値を変える。
【００９２】
具体的には、図１の左右方向であるＸ方向に沿って配置された光センサ素子４（図４を参照して説明した長辺側の光センサ素子）の受光量は、図１の上下方向であるＹ方向に沿って配置された光センサ素子４（図４を参照して説明した短辺側の光センサ素子）の受光量より大きく、しきい値のシフト量が大きい。したがって、Ｘ方向に沿って配置された光センサ素子４に与えるリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａの電圧の絶対値を、Ｙ方向に沿って配置された光センサ素子４に与えるリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂの電圧の絶対値より大きくする。
【００９３】
なお、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａまたはｓｈｉｅｌｄ＿Ｂのみでは、リフレッシュに充分な電位差を作りにくい場合には、前述した配線CS1および配線CS2に、補助的な電圧を印加してもよい。本実施形態では、電源として、−１０Ｖから＋２１Ｖの間の電圧を発生させる電源を用いたので、配線CSを補助的に用いることとした。
【００９４】
図９の（ｃ）は、リフレッシュ期間に、電圧値を０Ｖから−１０Ｖにしたリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａを示し、図９の（ｄ）は、リフレッシュ期間に、電圧値を０Ｖに維持したリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂを示している。このとき、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａに対応して、図９（ｅ）に示すように、配線CS1に＋２１Ｖの補助信号を印加し、バックゲート電極４ｇとドレイン電極４ｅとの間に３１Ｖの電位差を作る一方、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂについては、配線CS2の電位を０Ｖに維持した。
【００９５】
なお、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａおよび配線CS1の補助信号の各電圧の大きさは、電源の発生可能電圧を考慮し、バックゲート電極４ｇとドレイン電極４ｅとの間に、リフレッシュに必要な電位差を作り出すように適宜調整すればよく、リフレッシュ動作にとって、配線CSの補助信号は必須ではない。
【００９６】
このように、Ｙ方向に沿って配置された光センサ素子４のしきい値のシフト量が無視できるくらい小さければ、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂの電圧値を０に維持することにより、リフレッシュ動作を行わないようにしてもよい。
【００９７】
また、しきい値のシフト量が大きい光センサ素子４にも、小さい光センサ素子４にも、強度の大きいリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａを一律に印加してしまうと、しきい値のシフト量が小さい光センサ素子４のしきい値は、逆に小さくなり過ぎてしまう。したがって、本発明は、シフト量が大きい光センサ素子４とシフト量が小さい光センサ素子４とのそれぞれに、シフト量に応じた強度のリフレッシュ信号を与えることができる独立した配線を設けたことによって、そのような過度のリフレッシュを防止する効果も奏する。
【００９８】
なお、リフレッシュ動作を実行するタイミングとしては、映像信号の１フレーム期間毎に１回など、定期的に設定することが好ましい。また、情報処理装置１１の電源投入時にもリフレッシュ動作を実行するようにしてもよい。
【００９９】
以上のリフレッシュ動作により、光センサ素子４と光源３との配置関係によらず、どの光センサ素子４のしきい値も、同じ初期特性に初期化する、あるいは同じ初期特性に近づけるように初期化することができる。この結果、全ての光センサ素子４の受光感度が一定に保たれるので、ポインタＰの検出を正確に行える状態を維持できる。
【０１００】
なお、出力信号Ｖｏｕｔの出力に応じて、リセット信号ｒｓｔ(n)およびリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄを生成しないようにしてもよい。例えば、情報処理装置１１が携帯型ゲーム機であって、ポインタＰを頻繁に座標検出領域２に置く必要があるゲームをユーザが楽しむというケースでは、ポインタＰを検出した光センサ素子４、つまり受光しなかった光センサ素子４について、リセット信号ｒｓｔ(n)およびリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄを生成しないようにする。例えば、図９（ｇ）に示すように、出力信号Ｖｏｕｔが出力された場合に、その暗状態の期間に行われる予定であったリフレッシュ動作を行わないようにしてもよい。これによって、情報処理装置１１の消費電力を抑える効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄの電圧値は、図９の（ｃ）に示すように、０および０以外のリフレッシュ値に設定する第１の方法と、０以外の所定電圧およびリフレッシュ値に設定する第２の方法とが考えられる。しかし、第２の方法の場合、バックゲート電極４ｇに０以外の電圧が印加されることによる影響を光センサ素子４が受けると考えられるため、第１の方法を採用する方が好ましい。
【０１０２】
（リフレッシュ動作の評価）
以上説明したリフレッシュ動作を、シミュレーションによって評価した。光センサ素子４に１時間程度の光照射を行った後、図１０に示すように、光センサ素子４の各電極に、電極に応じた電圧を印加した。具体的には、電気的に接続されたゲート電極４ａおよびソース電極４ｄに対して＋２０Ｖ、バックゲート電極４ｇに対して−２０Ｖ、長辺側の光センサ素子４とみなした場合に、ドレイン電極４ｅに＋２０Ｖ、短辺側の光センサ素子４とみなした場合に、ドレイン電極４ｅに＋１０Ｖの各直流電圧を印加することによって、光センサ素子４をリフレッシュした。
【０１０３】
図１１および図１３は、それぞれ、長辺側の光センサ素子４および短辺側の光センサ素子４に光が照射された場合に、しきい値特性がシフトする様子を示すグラフである。
【０１０４】
図１１および図１３のグラフから、
(1)長辺側および短辺側の光センサ素子４のどちらについても、光の照射後に、しきい値特性がプラス方向（グラフの右方向）にシフトし、しきい値がプラス側に大きくなっていること、
(2)受光量が相対的に大きい長辺側の光センサ素子４のしきい値特性のシフト量は、短辺側の光センサ素子４のそれより大きいこと
がわかる。
【０１０５】
この結果、長辺側および短辺側の光センサ素子４の受光感度がばらつくため、ポインタＰの存否を正確に検出することができない。
【０１０６】
一方、図１２および図１４は、光の照射後に、上記リフレッシュ動作を実行することによって、長辺側の光センサ素子４および短辺側の光センサ素子４のそれぞれのしきい値特性を初期化した様子を示すグラフである。
【０１０７】
これらのグラフを、図１１および図１３のグラフと比較して分かるように、長辺側および短辺側の光センサ素子４のどちらについても、リフレッシュ動作によって、しきい値特性がマイナス方向（グラフの左方向）にシフトし、しきい値が初期のしきい値特性に戻っていることがわかる。
【０１０８】
これは、既に説明したように、リフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａおよびリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂの強度を、しきい値特性のシフト量に応じて変えているために、シフト量の異なるしきい値特性が、適切に初期化されているからである。
【０１０９】
（リフレッシュ動作の他の例）
以上の説明では、長方形状の座標検出領域２の３辺に配置された複数の光センサ素子４を、長辺側の光センサ素子４と短辺側の光センサ素子４との２種類に大別し、長辺側の光センサ素子４に与えるリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ａの強度を、短辺側の光センサ素子４に与えるリフレッシュ信号ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂの強度より大きくする形態を採用した。
【０１１０】
しかしながら、座標検出領域の周辺に配置された複数の光センサ素子の受光量に応じて、光センサ素子それぞれに与えるリフレッシュ信号の強度を、もっと細かく変える別形態を採用してもよい。また、座標検出領域の平面形状は、長方形状に限定されるものではなく、三角測量の原理を適用できるならば、任意の平面形状であってよい。
【０１１１】
上記別形態の場合、座標検出領域の一辺縁部に２つの光源を配置して光らせたときに、座標検出領域の照度分布を測定し、座標検出領域の周辺に配置された複数の光センサ素子の各受光量を予め求めておく。
【０１１２】
図５は、例えば、長方形状の座標検出領域のコーナーの１つにＬＥＤを配置して光らせたときに、座標検出領域の照度分布を測定した結果を示している。この測定に用いたＬＥＤは、半値角５５度の出射特性を備えている。図５の縦軸および横軸に付記した数値は、短辺および長辺の長さを表している。なお、ＬＥＤの位置座標は、（ｘ，ｙ）＝（０，０）となっている。
【０１１３】
この測定結果によれば、ＬＥＤを中心とする四分円が最高照度の５０００ｌｘを示し、その四分円から帯状の円弧が離れていく程、照度が徐々に減衰し、図４のＢ側短辺に対応する短辺の近くでは、最低照度の５００ｌｘになっていることがわかる。
【０１１４】
図５はＬＥＤ１つのときの照度分布を示しているが、もう１つのコーナーにもう一つのＬＥＤを配置し、２個のＬＥＤを点灯して照度分布を測定すれば、図４のＡ側短辺、Ｂ側短辺および長辺における照度分布を求めることができる。この照度分布から、Ａ側短辺、Ｂ側短辺および長辺に配列した光センサ素子のそれぞれについて、受光量を定めることができるので、受光量としきい値特性のシフト量との関係を定めることができる。これにより、各光センサ素子のバックゲート電極に印加するリフレッシュ信号の強度を各光センサ素子毎に定めることができる。
【０１１５】
ただし、リフレッシュ信号の強度を各光センサ素子毎に定めようとすると、リフレッシュ信号を供給する配線Ｖshieldの数が多くなり過ぎるので、図８を参照して説明したように、複数の光センサ回路をブロック化し、各ブロック毎に同じ強度のリフレッシュ信号を供給する配線Ｖshieldを、ブロック毎に設けてもよい。この方が、配線Ｖshieldの数を減らしながら、光センサ素子と光源との配置関係に依存しない、より高精度の二次元座標検出を可能にする。
【０１１６】
本発明について、以下、補足する。
【０１１７】
(1)本発明に係る光センサ回路は、上記光を発するように位置を固定された光源との位置関係によって、上記第１の光センサ素子と、上記第２の光センサ素子とは、受光量が互いに異なることを特徴とする。
【０１１８】
上記の構成によれば、第１の光センサ素子と第２の光センサ素子とは、受光量が互いに異なるので、しきい値特性が初期特性からシフトする程度が、第１の光センサ素子と第２の光センサ素子とで同じにならない。
【０１１９】
したがって、このような現象が、第１の光センサ素子および第２の光センサ素子と光源との位置関係によって、必然的に発生する光センサ回路にとって、本発明の構成は極めて有効である。
【０１２０】
(2)本発明に係る光センサ回路では、上記第１の光センサ素子の上記受光量が、上記第２の光センサ素子の上記受光量より大きい場合、上記第１の制御信号の強度が上記第２の制御信号の強度より大きく設定されていることを特徴とする。
【０１２１】
上記の構成によれば、受光量の大きい光センサ素子のしきい値特性は、受光量の小さい光センサ素子のしきい値特性に比べて、大きくシフトする。したがって、受光量の大きい第１の光センサ素子に、相対的に強度の大きい第１の制御信号を供給し、受光量の小さい第２の光センサ素子に、相対的に強度の小さい第２の制御信号を供給するので、各光センサ素子のしきい値特性のばらつきを、ばらつきの程度に応じて的確に抑制することができる。
【０１２２】
(3)本発明に係る光センサ回路では、上記第１の光センサ素子および上記第２の光センサ素子は、それぞれ、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極およびバックゲート電極を備え、上記ソース電極と上記ゲート電極とが接続された薄膜トランジスタであり、上記第１の配線は、上記第１の光センサ素子のバックゲート電極に接続され、上記第２の配線は、上記第２の光センサ素子のバックゲート電極に接続されていることを特徴とする。
【０１２３】
上記の構成において、バックゲート電極とは、薄膜トランジスタのゲート電極に対して活性層を挟んで反対側に形成される電極の総称である。例えば、薄膜トランジスタがトップゲート構造（正スタガ型構造）のときは、バックゲート電極はボトム側、すなわち基板側に形成され、薄膜トランジスタがボトムゲート構造（逆スタガ型構造）のときは、バックゲート電極はトップ側に形成される。
【０１２４】
このようなバックゲート電極に、上記制御信号としての電圧を印加すると、薄膜トランジスタのチャネルが変化するので、薄膜トランジスタのしきい値の制御が可能になる。
【０１２５】
したがって、上記の構成によれば、薄膜トランジスタを用いた光センサ素子のしきい値特性を初期化する具体的な構成を提供することができる。
【０１２６】
(4)本発明に係る二次元座標検出装置では、上記第１の光センサ素子は、上記２つの光源が配置された上記一辺縁部と対向関係にある他の辺縁部に配置され、上記第２の光センサ素子は、上記２つの光源が配置された上記一辺縁部と対向関係にない更に他の辺縁部に配置され、上記第１の光センサ素子に供給される上記第１の制御信号の強度は、上記第２の光センサ素子に供給される上記第２の制御信号の強度より大きいことを特徴とする。
【０１２７】
上記の構成によれば、第１の光センサ素子が光源と対向している度合いは、第２の光センサ素子が光源と対向している度合いよりも大きい。このため、第１の光センサ素子の受光量が、第２の光センサ素子の受光量より大きくなるので、第２の光センサ素子より第１の光センサ素子の方が、しきい値特性が大きくシフトする。
【０１２８】
そこで、第１の光センサ素子に供給される第１の制御信号の強度を、第２の光センサ素子に供給される第２の制御信号の強度より大きくしたことによって、第１の光センサ素子および第２の光センサ素子の各しきい値特性を、同じ初期特性に近づけることができる。
【０１２９】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上記実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる他の実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型またはデスクトップ型のコンピュータ、ＡＴＭおよび自動券売機、並びにデジタルサイネージ（電子広告ボード、電子掲示板、電子案内板、電子情報ボードなどを含む）のように、ユーザが表示画面から指示等を入力するためのユーザインタフェースを備えた装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
２  座標検出領域
３  光源
４ａ  ゲート電極
４ｄ  ソース電極
４ｅ  ドレイン電極
４ｇ  バックゲート電極
１１  情報処理装置
４０  ラインセンサ（複数の光センサ素子）
４１  光センサ素子（第１の光センサ素子）
４２  光センサ素子（第２の光センサ素子）
５０  光センサ回路
Ｐ  ポインタ（検出対象物）
ｓｈｉｅｌｄ＿Ａ  リフレッシュ信号（第１の制御信号）
ｓｈｉｅｌｄ＿Ｂ  リフレッシュ信号（第２の制御信号）
Ｖshield  （第１の配線または第２の配線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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